54 TESİSAT • 03 / 2025 rın zamansal ve mekansal değişimlerini, iyi karıştırılmış koşulların varsayımını gerektirmeden tahmin eder. CFD simülasyonları, prototipleme veya fiziksel test yoluyla elde edilmesi zor olan bu varlıkların zamanla değişen üç boyutlu dağılımlarıyla ilgili çok sayıda bilgi üretir. Belirli tasarım hedeflerini karşılamayı amaçlayan çeşitli uygulamalar için CFD kullanımına dair sayısız örnek vardır. Örneğin, yangın senaryoları için duman egzoz sistemleri tasarlamak, termal depolama tanklarındaki soğutulmuş suyun geçici zaman-sıcaklık geçmişini tahmin etmek, geleneksel deplasmanlı havalandırma (TDV) ve yerden hava dağıtımı (UFAD) gibi tabakalı havalandırma sistemlerini analiz etmek ve veri merkezlerinin, temiz odaların ve laboratuvar havalandırma sistemlerinin soğutma performansını optimize etmek. Ek olarak, bu araçlar diğer uygulamaların yanı sıra büyük veri merkezlerinin egzoz bacalarından ve ekipman sahalarından gelen duman dağılımını tahmin etmek için kullanılabilir. Bu çalışma, çeşitli egzoz akış hızları için konut mutfağı havalandırmasının etkinliğini incelemek amacıyla CFD simülasyonlarını kullanır. Aynı kurulum ve NO2 salınım hızını kullanarak azot dioksitin (NO2) geçici dağılımını ve sıcaklık dağılımını değerlendirir. Çalışma ayrıca mutfak havalandırmasının etkinliğini değerlendirmek için iki yeni ölçüt sunar: Yayılma İndeksi (SI) TC ve Arındırma Süresi (PT) TC . Bu CFD çalışmasının temel amacı, iç mekan hava akışı desenleri nedeniyle mutfaktaki kirleticilerin göreceli yayılımını göstermektir. CFD MODELININ TANIMI Bu çalışma için çok aileli bir konut birimindeki bir mutfağın ve bitişik oturma odasının üç boyutlu, geçici, izotermal olmayan bir CFD modeli geliştirildi . Model alanının toplam taban alanı 375 fit karedir (35m 2 ) (15 x 25 fit, 4,6 x 7,6 m) ve 9 fit (2,7 m) tavan yüksekliğine sahiptir. Mutfağın taban alanı 143 fit karedir (13 m2 ) (11 x 13 fit, 3,3 x 4 m). Şekil 1’de görüldüğü gibi, mutfakta dolaplar, bir köşe, bir buzdolabı ve pişirme aralığının önünde duran bir kişi vardır. Oturma odası ile mutfak arasındaki kapının açık olduğu varsayılmaktadır. Ek olarak, mutfak ile oturma odası arasında büyük bir köşe açıklığı (9,75 x 4 fit, 3 x 1,2 m) yerleştirilmiştir. Mutfak, entegre egzoz fanına sahip bir ocak üstü mikrodalga fırınla donatılmıştır. Egzoz havası, mikrodalga fırının altına yerleştirilmiş iki egzoz ızgarası aracılığıyla dışarıya verilir. Dışarıdaki hava, oturma odasındaki ana kapının altındaki bir kapıdan sağlanır. Bu model kurulumu, kapalı kapılar ve pencerelerle soğuk bir iklim bölgesinde kış mevsiminde bir mutfağın tipik çalışma koşullarını temsil eder. Bu gibi durumlarda, kapı alt kesimindeki sızıntılar, makyaj havasının ana kaynağı olmaya devam eder. Geçici (zamana bağlı) analiz, 75, 150 ve 300 cfm (35, 70 ve 140 L/s) egzoz akış hızlarıyla toplam 30 dakikalık bir süre için gerçekleştirildi. Akış hızları, tüm alan için sırasıyla 1,3, 2,6 ve 5,2 1/saatlik hava değişim hızlarına karşılık gelir. Mutfak alanı için ise bu akış hızları sırasıyla 3,5, 7 ve 14 1/ saatlik hava değişim hızlarına karşılık gelir. Ocak üstünün sağ tarafında bulunan ön brülörün ilk 15 dakika boyunca ‘AÇIK’ olduğu varsayılır. Brülörden çıkan ısının 17000 Btu/h (5 kW) olduğu varsayılır ve bunun %80’i pişirme işlemi tarafından tüketilir. Geri kalanı çevredeki alana dağıtılır. Azot Dioksit (NO2), doğal gaz yanma işlemi sırasında gaz brülöründen üretilen ana kirletici olarak kabul edildi. NO2’nin sabit bir üretim oranının 3,307E-06 lb/dak (1,5E06 ng/dak) olduğu varsayıldı. NO2 üretim oranının sabit ve tüm analizler için aynı olduğu varsayıldı. NO 2’nin ortam konsantrasyonunun sıfır olduğu varsayıldı. Önceki çalışma, iç mekan emisyonlarından üretilenlere kıyasla önemli ölçüde daha düşük ortam NO2 konsantrasyon seviyeleri gösterdi . Modelin sakininin yüzünün önüne ve her bir konumdaki zamanla değişen konsantrasyonları izlemek için iki egzoz ızgarasına sanal bir sensör yerleştirildi. Bu veriler yardımıyla, sakin için maruziyet (doz), NO2 konsantrasyonunun (ppb) ve maruziyet süresinin (dakika) kümülatif ürünü ile hesaplandı . Standart ke türbülans modeli, havanın türbülanslı viskozitesini hesaplamak için kullanıldı. Stratejik konumların yakınına ince bir ağ yerleştirilerek 1,2 milyon hekzahedral ağdan oluşan bir hesaplama ağı oluşturuldu. Yayılma Endeksi (SI) TC: Belirli bir alanda kirleticilerin yayılmasını analiz etmek ve ölçmek için geliştirilen CFD tabanlı bir ölçümdür. Belirli bir kabul edilebilir konsantŞekil 1. Çok sayıda ailenin yaşadığı bir konut birimindeki mutfak ve bitişik oturma odasının CFD modelinin şematik diyagramı. ÇEVİRİ
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=